Вторичные дефекты пленочных структур

При соприкосновении и срастании двух островков между ними обычно формируется граница зерен. Такие границы, за исключением случая эпитаксиальных пленок, как правило, яв­ляются большеугольными. Отдельные зерна с различной ориен­тацией можно легко наблюдать в электронном микроскопе за счет различного контраста.

Зависимость размера-зерен от условий осаждения была рас­смотрена ранее. Вероятно, основное различие между напыленными пленками и массивными образцами состоит в том, что в пленках зерна значительно мельче: диаметр их часто не превы­шает нескольких сотен ангстрем. На фиг. 8 показан вид грану­лированной пленки под электронным микроскопом.

Помимо описанных дефектов структуры, в напыленных плен­ках наблюдаются так называемые вторичные дефекты. Это ди­слокационные петли, тетраэдры дефектов упаковки и маленькие треугольные дефекты. Появление всех этих дефектов обычно приписывается захлопыванию скоплений вакансий. Дислока­ционные петли могут достигать размера 100—300 А. По измерениям Филлипса, плотность их в эпитаксиальной серебряной пленке толщиной 650 А на каменной соли составляла примерно 2 • 10¹⁴ петель на 1 см³. Если каждая петля действительно воз­никала в результате захлопывания диска вакансий, необходимо допустить, что перед этим концентрация вакансий в пленке со­ставляла 1,5 • 10~^б. Это число значительно превышает концентра­цию вакансий, которую следовало бы ожидать в массивных об­разцах серебра, закаленных от 300° С (температура подложки в «экспериментах Филлипса). Большое количество вакансий могло возникать в напыленных пленках в процессе их приготов­ления по следующим двум причинам. Во-первых, весьма ве­роятно, что эффективная температура, при которой падающие на поверхность пленки атомы вымораживаются в ее решетке, значительно превышает номинальною температуру подложки. Во-вторых, металлические пленки Часто формируются в про­цессе быстрой конденсации, когда осажденные слои атомов покрываются последующими слоями раньше, чем достигается термическое равновесие с подложкой. При этом в пленку может захватываться значительное количество вакансий.

На электронно-микроскопических снимках напыленных пленок часто наблюдаются также дефекты, похожие на точки. По-видимому, они представляют собой либо дислокационные петли, т. е. скопления вакансий размерами ниже предела разрешения микроскопа, либо скопления атомов примеси, захваченных в пленку в процессе ее приготовления. Наблюдения Пэшли показывают, что характерные маленькие дефекты в виде точек и петель в напыленных монокристаллических пленках золота являются результатом тех воздействий, которым подвергается пленка при электронно-микроскопическом исследовании.